第二章习题 2-1 1. 试利用本节定义5 后面的注 (3)证明: 若 limnxn=a,则对任何自然数k,有 limnxn+k=a. 证:由 limnnxa ,知0 ,1N ,当1nN 时,有取1NNk ,有0 , N ,设 nN 时(此时1nkN )有由数列极限的定义得limn kxxa . 2. 试 利 用 不 等 式ABAB 说 明 : 若 limnxn=a, 则 limn∣xn∣=|a|. 考 察 数 列xn=(-1)n,说明上述结论反之不成立. 证:而nnxaxa于是0 ,,使当时,有NnNnnxaxa即nxa由数列极限的定义得limnnxa考察数列( 1)nnx,知 limnnx 不存在,而1nx, lim1nnx,所以前面所证结论反之不成立。3. 利用夹逼定理证明:(1) limn222111(1)(2 )nnnL=0;(2) limn2!nn=0. 证:(1)因为222222111112(1)(2 )nnnnnnnnnnL而且21lim0nn,2lim0nn,所以由夹逼定理,得222111lim0(1)(2 )nnnnL. (2)因为22 2 22240!1 2 31nnnnng g gL gg,而且4lim0nn,所以,由夹逼定理得4. 利用单调有界数列收敛准则证明下列数列的极限存在. (1) xn=11ne,n=1,2, ⋯;(2) x1=2 ,xn+1=2nx ,n=1,2, ⋯. 证:(1)略。(2)因为122x,不妨设2kx,则故有对于任意正整数n,有2nx,即数列nx有上界,又1( 2)nnnnxxxx,而0nx,2nx,所以10nnxx即1nnxx ,即数列是单调递增数列。综上所述,数列nx是单调递增有上界的数列,故其极限存在。习题 2-2 1※. 证明:0limxx f(x)=a 的充要条件是f(x)在 x0 处的左、右极限均存在且都等于a. 证: 先证充分性:即证若00lim( )lim( )xxxxf xf xa ,则0lim( )xx f xa . 由0lim( )xx f xa 及0lim( )xx f xa 知:10,0 ,当010xx时,有( )f xa,20 当020xx时,有( )f xa。取12min,,则当00xx或00xx时,有( )f xa,而00xx或00xx就是00xx,于是0,0 ,当00xx时,有( )f xa,所以0lim( )xx f xa . 再证必要性:即若0lim( )xx f xa ,则00lim( )lim( )xxxxf xf xa , 由0lim( )xx f xa知,0,0 ,当00xx时,有( )f xa,由00xx就 是00xx或00xx, 于 是0,0 , 当00xx或00xx时,有( )f xa. 所以00lim( )lim( )xxxxf xf xa综上所述,0limxx f(x)=a 的充要条件是f(x)在 x0 处的左、右极限均存在且都等于a. 2. (1) 利用极限的几何意义确定0limx(x2+a),和0limx1ex ;(2) 设 f(x)= 12e ,0,,0,x xxa x,问常数 a 为何值时,0limxf(x)存在 . 解:(1)因为 x 无限接近于0 时,2xa...